Postavil si družici a vystřelil ji do vesmíru

Už na základní škole snil o vlastní družici, kterou vystřelí na oběžnou dráhu. O dvacet let později si ji postavil doma v kuchyni.

Anténu vytvořil ze svinovacího metru ze železářství, vystřelovací mechanismus zajistil rybářským vlascem za stovku a ke stínění článků použil hliníkové plechy, které slouží ke chlazení LED osvětlení.

Miniaturní družice – přesně řečeno nanodružice Lucky-7 českého vědce Jaroslava Laifra a jeho kolegy Pavla Kováře – pak skutečně do vesmíru vylétla; vynesla ji tam ruská raketa Sojuz. Jejím úkolem je například sledovat gama záření přicházející ze vzdálených galaxií nebo třeba fotografovat Zemi; vynesení na oběžnou dráhu stálo nemalé prostředky, na které si firma Jaroslava Laifra vydělala prodejem know-how pro družice získaného během vývoje zařízení. Letos v létě „oslaví“ sonda svůj první rok na oběžné dráze.

O tom, jak se to vše povedlo, vypráví teprve dvaatřicetiletý vědec v rozhovoru pro magazín Reportér.

 

Kdybych si usmyslel, že do vesmíru vystřelím vlastní krabičku s elektronikou, na co se mám připravit?

Možností je docela hodně. Existují komerční firmy, které zajišťují prodej volných kapacit v raketách, jež vozí na oběžné dráhy velké družice. Ruská kosmická agentura Roskosmos na to má společnost Glavkosmos a jí v Evropě dodává zákazníky německá firma Exolaunch, jež má za úkol shánět zákazníky, kteří by zaplatili zbylou kapacitu. Nosnost rakety Sojuz je zhruba čtyři tuny. Hlavní satelity váží například dvě a půl tuny a zbylých 1 500 kilo nákladu se může dodatečně připojit, aby raketa nestartovala nevytížená. S Rusy jsme o ceně trochu licitovali, protože jsme dostali zajímavou cenovou nabídku také od Japonců.

 

Proč jste ji nakonec nevzali?

Z více důvodů. Satelit by nám vynesli na mezinárodní vesmírnou stanici ISS, odkud by ji vystřelili do vesmíru. Naše družice by se tím ale dostala na takovou oběžnou dráhu kolem Země, která by pro nás nebyla tolik zajímavá. Nelétala by přes zemské póly, kde je ničivá radiace nejsilnější, což je pro naše testování klíčové. ISS je navíc relativně nízko. Nachází se ve výšce asi 400 kilometrů nad povrchem Země, takže by družice vydržela jen asi šest až dvanáct měsíců, a pak by zanikla. To se nám zdálo málo. Za ty samé peníze jsme mohli letět na nejspolehlivější raketě světa na dráhu, kterou jsme od prvopočátku požadovali. Další velkou výhodou bylo, že nutné testy družice a její předání ruské straně proběhly v Berlíně, kam jsme mohli snadno dojíždět autem. Ráno jsme tam satelit přivezli a druhý den si ho po daném typu testu zase mohli vyzvednout. Představa, že bychom tohle všechno absolvovali až v Tokiu, byla nemyslitelná. Nakonec jsme Rusy usmlouvali na cenu Japonců, i když to mělo za následek, že třeba aerodynamický kryt rakety letěl bez loga naší mise.

 

Na co se družice testuje?

Zkouší se odolnost proti vibracím, protože raketa se při startu chvěje. Kdyby se uvolnila třeba baterie, mohlo by to spustit dominový efekt s ničivými následky. V nejhorším případě by se satelit rozpadl, raketa explodovala a celý náklad by přišel nazmar. Družice se zkouší také ve vakuu, aby se prokázalo, zda se z ní něco neodpařuje. Raketa je mimo tlak zemské atmosféry za pouhých pár minut. To je tak rychlý proces, že se může opět uvolnit něco, co by se třeba mohlo napařit na objektivy kamer hlavního nákladu a znehodnotit pozorování.

 

Je tajemství, kolik vás to stálo?

Mnoho lidí to zajímá, ale my to smluvně nesmíme prozradit. Typická cena je mezi 40 až 100 tisíci dolary. My jsme se dostali někam na střed. Většinu spolkl start a část kvalifikační zkoušky. Ty jsme si mohli obstarat i jinde, ale bylo nám řečeno, že je pak nemusí akceptovat na kosmodromu, a tak jsme to všechno raději vyřešili na jednom místě.

 

Co vás inspirovalo k názvu Lucky-7?

Sedmička je moje šťastné číslo. Narodil jsem se do sedmého patra paneláku, sedmička mě určitým způsobem provází celý život. S Lucky-7 jsme kromě toho aspirovali na pozici sedmé české družice v pořadí. V podstatě se nám to povedlo, protože máme Magiony 1 až 5, šestým byla MIMOSA a podle mezinárodního rejstříku kosmických objektů při OSN je Lucky-7 skutečně sedmá v tabulce.

 

Jak vaše družice vypadá?

Jako o něco větší Rubikova kostka. Lucky-7 je nanodružice třídy CubeSat s rozměry jedenáct krát jedenáct krát třináct centimetrů a váží jeden a půl kilogramu. Velikost jsme zvolili kvůli kompatibilitě s řadou raketových nosičů, snadnou detekovatelností ve vesmíru a dostupnou cenou za vypuštění. Mohli jste se o tom ostatně přesvědčit sami, protože její záložní kus a model rakety Sojuz ve vzácné nákladní verzi byly k vidění na výstavě Cosmos Discovery v pražských Holešovicích. Mám z toho obrovskou radost, protože byl ve vitríně kousek od vzácných vesmírných exponátů, jako jsou díly rakety Saturn V, kosmických lodí Sojuz a Apollo 11, ruského Lunochodu nebo džípu Moon Buggy, kterým američtí astronauti jezdili po Měsíci. Jejím cílem je otestovat, jak se běžně dostupná komerční elektronika bude chovat během dlouhodobých vesmírných misí, jako budou lety na Měsíc nebo na Mars. Chceme se podílet na tom, aby budoucí cesty do hlubokého vesmíru byly levnější, rychlejší a spolehlivější.

 

Co všechno vaše současná družice umí?

Telemetrický systém nám dodává informace o všech klíčových prvcích na palubě. Díky miniaturnímu dozimetru získáváme data o intenzitě radiačního pozadí v okolí satelitu, navigační přijímač určuje přesnou polohu a čas. Experimentální gama spektrometr slouží k určování rozložení energie dopadajícího záření. Přístroj je konstruován i pro detekci silných gama záblesků ze vzdálených galaxií. Na palubě je i barevná kamera s rozlišením VGA. Příležitost vyfotit si Zemi z vesmíru jsme si nemohli nechat ujít.

 

Vzpomenete si, který okamžik byl pro vás nejtěžší?

Když jsem byl postaven před rozhodnutí, že musím kvůli projektu založit firmu. Abychom získali potřebné prostředky, založil jsem za jeden měsíční plat společnost SkyFox Labs, která naše know-how komercializuje, a začal podnikat. To pro mě byla v roce 2014 docela velká neznámá. Přechod z akademické do podnikatelské sféry nebyl snadný, ale dnes to vnímám jako své nejlepší životní rozhodnutí. Máme zákazníky ve více než dvanácti zemích světa, většina z nich jsou právě akademici nebo národní výzkumné ústavy, takže jsme s akademickou sférou stále ve spojení.

 

Byli jste se podívat na start?

Měli jsme možnost, ale nakonec jsme odmítli. Raketa po startu je vidět tři minuty, efekt je spíš pyrotechnický – a po něm bychom se vraceli skoro týden domů. My jsme ale chtěli být v Praze u antén, kde jsme čekali, zda se družice poprvé z vesmíru ohlásí. Raketa startovala v sedm ráno a nad Prahou byla vidět poprvé asi ve dvě odpoledne. Pak znovu za hodinu a půl na jiné straně oblohy. Po druhém přeletu jsme měli až do rána konečně volno.

 

Oslavili jste úspěšné navázání kontaktu?

Navázání prvního spojení je velká věc, ale pro nás bylo nejdůležitější jít se po dlouhé době konečně vyspat. Čekala nás taky řada rozhovorů pro média. Všechny zajímalo, jestli má Česká republika ve vesmíru další funkční satelit, nebo se nám něco nepovedlo. První týden jsme nevěděli, co se s družicí bude dít, a tak jsme vstávali i ve čtyři ráno a u pozemních stanic sledovali, jestli nepromrzá a má dostatek energie, jestli se vakuem neporušily solární články. Na panelech jsou nalepené speciálním lepidlem, a pokud by v něm zůstala skrytá vzduchová bublina, mohla by prasknout a články poškodit. Nic z toho se ale naštěstí nepotvrdilo a satelit dodnes plně funguje. Dokonce má energie víc, než kolik dokážeme smysluplně využít.

 

Anténu jste prý vytvořili ze svinovacího metru.

Ano. Je to kupodivu léty prověřené řešení, které používají i některé projekty podpořené NASA. První svinovací metr jsem koupil v železářství v Praze-Dejvicích. Abych z něj smyl žlutou barvu a čísla, namočil jsem ho do acetonu a po třech dnech jsem s údivem zjistil, že pásek v kapalině popraskal na menší části. Za třicet korun jsem tedy koupil jiný typ – a ten i ve vesmíru funguje skvěle. Pokud by se přitom anténa třeba vlivem slunečního UV záření rozpadla, se satelitem by pochopitelně nebylo možné komunikovat.

 

Máte v družici víc podobných věcí?

Vystřelovací antény byly ve sbaleném stavu v raketě zajištěné rybářským vlascem ze sportovních potřeb za sto korun. Ke stínění článků slouží hliníkové plechy, které se používají na chlazení LED osvětlení. Výroba byla jednoduchá a levná. Hliník je pořád nejdostupnější a nejlevnější materiál na kosmické stínění. Ale jinak jsme použili nejmodernější elektronické součástky, které se používají třeba v elektromobilech. Faktem ovšem je, že kromě solárních článků nic dalšího nebylo primárně určeno pro kosmické použití. Smyslem našeho výzkumu je ověřit právě to, zda i takové součástky, vhodně ochráněné, mohou vesmírnou misi přežít a přinést výzkumníkům mnoho užitku, včetně finančních úspor.

 

Jak s družicí komunikujete?

Český telekomunikační úřad misi přidělil volací znak OK0SAT a satelit si mohou volně naladit všichni zájemci z řad radioamatérů. Jde to i z paneláku v Praze. Stačí otevřít okno a během doby, kdy je satelit nad územím České republiky, navázat rádiové spojení. Ze začátku jsme jezdili na pole za město, abychom nebyli rušeni. Největší problém jsme měli s vysílači LTE, jejichž signál jsme museli potlačovat a filtrovat, protože je příliš silný pro citlivé přístroje schopné zachytit slabé signály z vesmíru. Dnes už to umíme a dokážeme si s tím poradit i v městské zástavbě.

 

Ví se, jak dlouho bude Lucky-7 žít?

Na začátku ledna jsme si oddechli, protože jsme měli prvních sedm sekund, minut, hodin, dní, týdnů i měsíců úspěšně za sebou. Pátého července bude na oběžné dráze rok. Z hlediska elektroniky a akumulátorů je naším přáním, jak jinak, alespoň sedm let. Družice by mohla fyzicky existovat až dvacet let. Potom klesá do atmosféry, kde se třením rozžhaví tak, že se zcela vypaří.